Bu yazımızda basit bir 12V Li-Ion pil takımının nasıl tasarlanacağını ve koruma devresi ile nasıl kullanılacağını göreceğiz . Lityum-İyon pil, günümüzde ekipman ve gadget’lara güç sağlamak için kullanılan en yaygın kullanılan enerji depolama cihazlarından biridir. Due için yüksek enerji yoğunluğu ve şarj edilebilir yetenekleri, Li-ion hücreleri farklı voltaj çıkışı ve kapasitelerinin bir pil takımını yapmak için farklı seri ve paralel düzenlemeler bağlanır. Basit bir pil takımı tasarlamak ve bunu uygun maliyetli bir koruma devresi ile bağlayarak RC arabalara, dörtlü helikopterlere veya 12VDC’de çalışan diğer farklı aygıtlara güç sağlamak için kullanılabilecek sağlam bir pil takımı yapmak.
Li-İyon Hücreleri Seri ve Paralel Olarak Bağlama
Çoğu Lityum hücre kimyasının Nominal voltajı 4 Volt’tan düşüktür. Bu nedenle, daha yüksek voltajlı uygulamalar için kullanılabilir hale getirmek için bir yükseltici dönüştürücü kullanmamız gerekebilir veya hücreleri seri ve paralel bağlantıların bir kombinasyonunda düzenleyerek gerekli çıkış voltajını sağlayan bir pil takımı tasarlayabiliriz.
Hücrelerin Seri Bağlanması : Bir akünün artı kutbu ikinci akünün eksi kutbuna bağlandığında, akünün seri olarak bağlanmış olduğu kabul edilir. Seri bağlantı durumunda pilin toplam gerilimi artırılır ve seri bağlanan tüm pillerin gerilimlerinin toplamı ile verilir. Aşağıdaki resim, bir seri bağlantının nasıl göründüğünü gösterir.
Hücrelerin Paralel Olarak Bağlanması : Birinci pilin artı kutbu ikinci pilin artı kutbuna ve benzer şekilde 2 hücrenin eksi kutbu birbirine bağlandığında, pilin paralel bir bağlantıda bağlı olduğu söylenir. Paralel bağlantı durumunda, voltaj aynı kalırken pilin toplam kapasitesi artar. Aşağıdaki resim, paralel bağlantıdaki hücrelerin nasıl göründüğünü gösterir.
12 V pil takımı yapma
Bir pil takımı yapmak için ilk adım, bir hücrenin nominal voltajını bilmektir. Tarafımızdan seçilen hücrelerin nominal voltajı 3,7Volt, şarj voltajı ise 4,2V’dir. Bu nedenle, 12 V’luk bir paket yapmak için seri bağlı 3 hücreye ihtiyacımız var . Kullandığımız hücrelerin görüntüsü aşağıda gösterilmiştir.
1200mAh kapasiteli 3.7V pil seçiyoruz. Bu nedenle, 3.7V 1200mAh’lik 3 benzer hücreyle ve bunları aşağıdaki şemada gösterildiği gibi seri olarak bağlayın.
Not: Aynı kapasitedeki tüm hücreleri bağladığınızdan emin olun, aksi takdirde pil paketinizin ömrü etkilenecektir.
Bir 3-hücresi destek braketi (veya hücre ayırıcı) aldı ve 1 öyle bir şekilde 3 hücre yerleştirilir st ve 3 üncü hücre pozitif yüzü aşağı bakacak şekilde ve orta hücrenin pozitif taraf yukarı bakacak şekilde olması. Hücreyi yerleştirdikten sonra başka bir 3 hücreli destek braketi yerleştirin ve paketin sabitlendiğinden ve pillerin yerlerine sabitlendiğinden emin olun. Şimdi bir sonraki adım, pili seri olarak birbirine bağlamaktır. 3 hücreye C1, C2 ve C3 diyelim. İlk olarak, bir nikel şerit kullanarak C1’in +ve terminalini C2’nin negatif terminaline ve aşağıdaki resimde gösterildiği gibi C2’nin pozitif terminalini C3’ün negatif terminaline bağlayın.
Sonraki adım, kabloları C1’in negatif terminalinden ve başka bir kabloyu C3’ün pozitif terminalinden bağlamaktır. Yukarıdaki konfigürasyona 3S konfigürasyonu veya 3 serisi konfigürasyon denir ve C3’ün pozitif terminali ile C1’in negatif terminali arasındaki voltaj ölçüldüğünde, 12V hücreye eşit olacaktır.
Nikel şerit pile nasıl bağlanır
En iyi yöntem nokta kaynak makinesi kullanmaktır. İlk olarak, yüzeydeki toz veya kir parçacıklarını temizlemek için hücrenin yüzeyini ve nikel şeridin yüzeyini temiz bir bezle temizleyin. Pilin terminaline bir nikel şerit yerleştirin ve punta kaynak makinesinin uçlarını getirin ve kısa temas yapın, pili döndürerek işlemi tekrarlayarak ekstra bir bağlantı yapabilirsiniz, piliniz artık nikel şeride güvenli bir şekilde bağlanmıştır. Diğer bağlantıları yapmak için aynı adımı tekrarlayın.
Punta kaynakçınız yoksa ne olacak?
İlk adım, bir çivi veya herhangi bir metal nesne kullanmak ve bağlamak istediğiniz pillerin tüm terminallerini çizmektir.
Çizdikten sonra, hücre terminaline az miktarda flux koyun ve terminale biraz lehim yapıştırın. Nikel şerit için de aynısını yapın ve Nikel şeridi hücrenin terminaline bağlayın.
Bağlantıları gerektiği gibi yapmak için adımı birkaç kez tekrarlayın. 12V hücreniz hazır.
Pil Koruma Modülü Bağlama
Li-ion piller, pilin sağlığını iyi durumda tutmak için bir pil koruma modülü gerektirir. Bu cihazlar, pil takımını aşırı şarj, derin deşarj ve hatta aşırı akımdan zarar görmekten korur. Pili güvende tutmak ve ömrünü uzatmak için gereklidir. Bataryamızı güvende tutmak için raf üstü 3-S 6Amp Batarya Koruma Modülü veya BMS Modülü kullandık.
Pil takımına bir BMS modülü bağlayın. Çoğu BMS aynı bağlantı terminolojisine sahip olacaktır.
P- Pil takımı için Negatif Terminal Bağlantısı
Pil takımı için P+ Pozitif Terminal Bağlantısı
T Sıcaklık sensörünü takmak için
B+ İlk pilin pozitif terminali
B- Son pilin negatif terminali
B1 1 bağlantısı st pil
B2 2. pil ile bağlayın
Sıcaklığı ölçmek için NTC termistör kullanabilirsiniz. Termistörün bir ucunu P+ terminaline bağlamanız ve NTC termistörünün diğer ucunu BMS modülü üzerindeki T pedine bağlamanız gerekecektir.
Test yapmak
Modülü test etmek için tüm bağlantıları görsel olarak inceledikten sonra P+ ve P- arasındaki voltajı kontrol edin. voltaj, B+ ve B- pedindeki voltaja eşit olmalıdır. Bir sonraki adım, voltajı P- ve B1 boyunca test etmektir, çünkü voltaj tek bir hücrenin voltajı olduğundan, voltaj 3,7V’ye yakın bir yerde olmalıdır.
Bir sonraki adım, P- ve B2 arasındaki voltajı test etmektir, bu ölçüm bize seri bağlı 2 hücre arasındaki voltajı verecektir ve görüntülenen voltaj 7.4V civarında bir yerde olacaktır.
Tüm pedleri test ettikten sonra, pil takımını şarj etmek için 12 V’luk bir şarj cihazı kullandım ve yarım saat sonra pil takımının voltajını ölçtüm. Paketin başlangıç voltajı ve paketin son voltajı aşağıda verilmiştir.
Zaman | Voltaj |
Başlangıç | 11.58V |
30 dakika | 12.03V |
Ayrıca pil takımını bir ampule, motora ve diğer cihazlara güç sağlamak için kullandım ve pil takımı mükemmel çalıştı.
Çözüm
Pil takımı tasarlama bilgisi çok önemlidir, çünkü hücreler düşük kapasiteleri ve voltajları nedeniyle nadiren tek bir varlık olarak kullanılır, bu nedenle hücreler bir pil takımı oluşturmak üzere bir araya toplanır. Pil ler seri bağlandığında pilin voltajı artarken piller paralel bağlandığında pilin kapasitesi artar. Li-ion hücrelerin zarar görme riski nedeniyle, pil paketleri, pil paketinin düzgün çalışmasını sağlayan bir pil yönetim sistemi ile sarılır. BMS genellikle pilin sağlığını, şarjını, voltajını ve akımını izlerken, daha gelişmiş BMS ayrıca sıcaklığı da izleyebilir ve pilin verilerini uzak bir konuma iletme işlevine sahip olabilir. Pil takımının tasarımıyla ilgili herhangi bir şüpheniz veya sorunuz varsa, umarım yeni bir şeyler öğrenmişsinizdir,
Bu makale buradan çevrilmiştir.